Spatial localization of discrete fluorescent inclusions with early photons: an analysis on the stability with respect to variations of optical properties
Notice bibliographique
Résumé
We recently developed a time-domain technique for localizing in 3D discrete fluorescent inclusions embedded in a scattering medium. It exploits early photon arrival times (EPATs), that is the time of flight of early arriving photons at a detector determined via numerical constant fraction discrimination. Our localization technique requires the knowledge of the speed of propagation of diffuse light pulses in the turbid medium to convert measured propagation times to distances. We have developed an experimental method for measuring the speed of propagation of such pulses. We have shown that time differences between a reference detector position and other positions around the medium allow finding the position of the inclusion. Our technique allows localizing inclusions to millimeter precision in a thick 5 cm diameter turbid medium. Herein, we analyze the stability of EPAT differences introduced above and propagation speeds with respect to changes in the medium's optical properties for optical properties typical of biological tissues. As we target small animal imaging, we concentrate on optical properties of mouse organs and tissues. Our objective is to determine bounds to be expected on the precision that can be achieved when media properties can vary and determine the limits of validity of our localization technique. Our results show that EPAT differences and propagation speeds obtained by our approach can vary; these values depend on the medium. We study 5 kinds of mouse organs and tissues. Propagations speeds are between 2.97 × 107ms-1 and 5.52 × 107ms-1. Thus, it becomes important to evaluate the discrepancy between true geometrical distance differences and distances as obtained by our approach using a constant propagation speed and the measurement of EPAT differences. It is such discrepancies that ultimately determine the localization accuracy of our algorithm because if distance differences based on EPATs are far from true distances, our algorithm although it has a certain tolerance will have to consider that. The distance error and so the localization accuracy of our algorithm is between 2.5mm and 8.6mm.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».